河南省汝南县2023届高三（上）第一次名校联考测试物 理 试 题(有答案及解析)

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河南省汝南县2023届高三（上）第一次名校联考测试物理试题第Ⅰ卷(选择题  共48分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 以下对物理现象和物理规律的认识中正确的是(　　)A. 只要照射到金属表面的光的强度足够强就一定能产生光电效应现象B. 当给放射性材料加热时其衰变进程将加快C. 卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有中子D. 原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子2. 如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是(　　)A. 运行速度最大的一定是B B. 运行周期最长的一定是BC. 向心加速度最小的一定是C D. 受到万有引力最小的一定是A3. 在高速公路上，甲、乙两汽车在同一条平直的车道上行驶，甲车在前、乙车在后。t=0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，两车刹车后的v-t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)A. 甲车的加速度大于乙车的加速度B. 若t=10 s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为25 mD. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为50 m4. 如图所示，两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场，其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k，则打到B位置的粒子比荷为(　　)A. k B. k C. k D. k5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )A.                              B.  C.                             D. 6. 如图所示，质量相等的小球A、B由轻质弹簧连接，A球上端用细线悬挂于天花板。现烧断细线，两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中(B球未触地)，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(  )A. 细线烧断瞬间，A球的加速度为g，B球的加速度为零B. 整个过程中，弹簧对A、B球的冲量大小相等C. 弹簧第一次恢复原长时，A球动量大于B球动量D. 整个过程中，A、B球的重力做功相等7. 如图所示，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的电势均为φ(φ>0)。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。则(　　)A. PG、QG间的电场场强相同B. 粒子在电场中的加速度大小为C. 粒子第一次穿过G时的动能D. 若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短为8. 如图甲所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体在沿斜面向下的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0－x1过程的图线是曲线，x1－x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是(　　)A. 0－x2过程中，物体先加速后匀速B 0－x1过程中，力F逐渐增大C. 0－x1过程中，物体动能增加ΔEk＝mgx1sinθ－E1+E2D. 0－x1过程中，拉力F做的功为WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1第Ⅱ卷(非选择题共62分)二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题9. 某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计)，两挡光条间的距离为L，挡光条宽度为d，小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x，挂上质量为m的钩码后，释放小车，测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度，示数如图乙所示，则挡光条的宽度为d=____cm；(2)本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是____；(3)正确平衡摩擦力后，实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x，记录两遮光条的挡光时间t1、t2，作出图像如图丙所示，图线的纵截距为k，小车加速度为____；小车的质量为____(用题中的字母表示)。10. 同学要测量一电压表的内阻，所用的实验器材有：电源E(电动势8V，内阻较小)待测电压表V1：(量程为0~1V内阻约2k)电压表V2：(量程为0~8V)定值电阻R四只，阻值分别为：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k滑动变阻器R1：(0~500)开关一个，导线若干(1)请设计最佳方案测量待测电表内阻，将电路图画在虚线框内；(        )(2)为保证实验中的测量数据变化范围尽量大该同学应选用阻值为_____k的定值电阻；(3)该同学在实验中多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；以U2为纵坐标，U1为横坐标建立，根据测得数据描点作出了一条过原点的直线，测算的直线斜率为k，则待测电阻=______。11. 如图，在xOy平面直角坐标系中，第一象限有一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限有一平行于x轴向右的匀强电场。一重力可忽略不计的带电粒子，质量为m，带电荷量为q，该粒子从横轴上x=－d处以大小为v0的速度平行于y轴正方向射入匀强电场，从纵轴上y=2d处射出匀强电场。(1)求电场强度的大小；(2)已知磁感应强度大小，求带电粒子从x轴射出磁场时的坐标。12. 如图'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽，圆弧对应的圆心角为37°，槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切，槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块(可视为质点)。现点燃物块间的炸药，炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能，使两物块都获得水平速度，此后m2沿圆弧槽运动，离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v；(2)炸药爆炸释放的化学能E；(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。 (二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。【物理-选修3-3】13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（   ）．A. A→B过程中，气体对外界做功，吸热B. B→C过程中，气体分子的平均动能增加C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E. 该循环过程中，气体吸热14. 如图所示，竖直放置的导热圆柱形容器开口向上，用质量m = 10kg的活塞密封一部分理想气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器内侧的底面积S = 50cm2，开始时气体的温度t =27°C，活塞到容器底的距离L = 20cm。在气体从外界吸收Q =60J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离L' = 2cm。巳知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2.。求：①活塞停止上升时容器内气体的温度t2；②密闭气体内能的增加量∆U。【物理-选修3-4】15. 如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于处，下列说法正确的是(      )。A. 两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样B. 质点M的起振方向沿y轴正方向C. 甲波源的振动频率为1.25HzD. 1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2mE. 在t=2s时刻，质点Q的纵坐标为2cm16. 如图所示，等腰直角△ABC为一微棱镜的横截面，∠A= 90°，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n=，sin 37°=0.6，只研究从P点发出照射到AB 边上的光线。(1)某一光线从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，求该光线在AB边上入射角的正弦值；(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。‍‍
参考答案一.选择题 1【答案】：D【解析】A．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，所以A错误；B．放射性材料的衰变周期只是由原子核的本身性质决定，与它的物理、化学状态无关，所以B错误；C．卢瑟福利用粒子轰击氮核从而发现了原子核中有质子，所以C错误；D．衰变的实质是原子核中的中子可以放出一个电子变成一个质子，所以D正确；故选D2【答案】：A【解析】A．因AC的角速度相同，则由v=ωr可知，vC>vA；对BC卫星，由可知，vB>vC，可知vB>vC >vA，选项A正确；B．因AC周期相同；而对BC卫星，根据可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是AC，选项B错误；C．因AC的角速度相同，则由a=ω2r可知，aC>aA；对BC卫星，由可知，aB>aC，可知aB>aC >aA，向心加速度最小的一定是A，选项C错误；D．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D错误。故选A。3【答案】：D【解析】A．在v-t图像中，斜率绝对值表示加速度大小，由图像可知乙车的加速度大于甲车的加速度，A错误；B．由于甲车在前，若未发生碰撞，在t=10 s之前，乙车速度大于甲车速度，两车距离逐渐靠近，在t=10 s之后，乙车速度小于甲车速度，两车距离逐渐增大，因此t=10 s时，两车相距最近，B错误；CD．有图像可知，在t=10 s时，两车速度相等，大小为若此时两车未相撞，则以后不可能相撞，在0~10s这段时间内，甲车的位移乙车的位移因此，为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车之间的距离至少为C错误，D正确。故选D。4【答案】: C【解析】设粒子的电荷量为q，质量为m，粒子在匀强电场中运动的加速度为运动时间为偏转位移为整理得因此，得联立解得故选C。5【答案】：D【解析】由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，当运动的弦长最短时对应的时间最短，则最短的弦长为根据洛伦兹力提供向心力有qvB = mr，qvB = m解得T = ，r = ， = 2r则最短弦长L为L = dsin30° = r则根据余弦定理有cosθ = 解得θ = 60°则粒子在磁场中运动的最短时间为t = = 故选D。6【答案】BC【解析】A．细线烧断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变，B球的加速度为零，A球加速度为故A错误；B．整个过程中，弹簧对两球的力大小相等方向相反，根据冲量定义式可知弹簧对A、B球的冲量大小相等，故B正确；C．从开始下落至弹簧第一次恢复原长之前，A球加速度一直大于B球加速度，A球速度大于B球速度，根据动量定义式可知A球动量大于B球动量，故C正确；D．整个过程中，A球位移大于B球位移，根据可知A球的重力做功大于B球的重力做功，故D错误；故选BC。7【答案】: CD【解析】A．因为G接地，则金属网的电势等于零，P、Q的电势均为φ(φ>0)，则两个金属板带正电，金属网带负电，PG、QG间的电场场强大小相等，方向相反，A错误；B．由和 得，粒子在电场中的加速度大小为，B错误；C．由动能定理解得，C正确；D．由解得，D正确。故选CD。8【答案】：BCD【解析】AB． 根据功能关系可知，E-x图象的斜率等于力F和摩擦力的合力，在0～x1过程中，机械能不断减小，说明拉力F小于摩擦力，且拉力增大，所以物体做减速运动。在x1～x2过程中，拉力F等于摩擦力，物体的合力等于mgsinθ，所以物体做匀加速运动。故A错误B正确；CD． 0－x1过程中，机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功，根据动能定理可知，合外力功为重力、拉力、摩擦力做功之和，故机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功故拉力F做的功为WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1故CD正确。故选BCD。二. 非选择题9【答案】：(1). 0.650    (2). 去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等    (3).   ；【解析】 (1)[1]．挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.(2)[2]．本实验进行前需要平衡摩擦力，正确的做法是去掉钩码，将木板右端垫高，轻推小车，使两挡光片挡光时间相等；(3)[3][4]．两遮光片经过光电门时的速度分别为 则由可得即由题意可知解得由牛顿第二定律可得mg=(M+m)a解得10【答案】：(1).     (2). 14.0    (3). 【解析】 (1)[1]要测量电压表的内阻，只需测量通过它的电流即可，但另一电压表内阻未知故不能测量电流，但可考虑定值电阻间接可以测量电流，故可设计出串联分压的测量电路；由于滑动变阻器阻值比电表内阻小很多，只能用分压式接法来控制测量电路电压；电路图如图所示(2)[2]待测电压表，两端电压最高为1V，电压表电压可达8V(电源电动势为8V)，所以定值电阻上分压约7V，定值电阻与待测电压表串联，故电阻应该为待测电阻内阻7倍左右，选14.0k最合适；(3)[3]由电路图可知整理可得所以根据题意则有解得11. 解：(1)在第一象限内，y方向匀速直线运动，x方向匀加速运动，则2d=v0t 根据牛顿第二定律有qE=ma解得 (2)粒子出电场时vx=at=v0 令v与y轴正方向的夹角为αα=45°带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动r＝d如图
根据几何知识可知带电粒子射出磁场时x=2d所以带电粒子从x轴射出磁场时的坐标为(2d，0)。12. 解：(1)m2离开圆弧槽后，在空中的飞行过程的逆过程是平抛运动分解m2离开圆槽时的速度v，有根据平抛运动规律得代入数据联立解得v=5m/s(2)设炸药爆炸后，m1、m2获得速率分别为力、m2运动过程中，由机械能守恒定律有：代入数据得=6m/s爆炸过程中，由动量守恒定律有代人入数据得=3m/s由题意有60%E=代入数据联立解得E=45J(3)对物块m1有对木板m2有代入数据得=2m/s2=1m/s2设经过时间t′达到共同速度v'有：代入数据得t′=1sv'=1m/s此过程中：m1的位移=2m木板的位移=0.5m相对位移=1.5m<L，故m1未脱离木板假设它们一起做减速运动直到静止由得=1m/s2又：，故假设成立设此后木板发生的位移为由运动学规律有代入数据得=0.5m整个过程中，木板与地面间因摩擦而产生的热量代入数据联立解得Q=3J13【答案】：ADE【解析】：过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE14. 解:①活塞缓慢上升过程发生等圧変化      由盖·吕萨克定律可得解得t2=57°C②设活塞封闭气体的压强为p，活塞缓慢上升过程中受力平衡，则有气体体积增大，外界对气体做负功，由做功公式可得由热力学第一定律可得解得15【答案】: ACD【解析】A． 两列波的波长不等，两列波的速度相等，由v=λf知，频率不等，则两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样，故A正确；B． 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，由“上下坡法”判断知t=0时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，且质点Q的振幅较大，当波传到M点时，由波的叠加原理知质点M的起振方向沿y轴负方向，故B错误。C． 甲波的波长 λ=0．8m，由v=λf得故C正确；D． 1s内波传播的距离为 x=vt=1m则知t=1s时刻甲波刚好传到乙波源处。乙波的周期则1s内乙波源处的质点通过的路程为故D正确；E．2s内波传播的距离为 x=vt=2m则知t=2s时刻，甲波的波谷传到Q点，乙波的平衡位置传到Q点，所以Q点的纵坐标为-2cm，故E错误。故选ACD。16. 解: (1)设在AB边的折射角为r，入射角为i，由于从AB边岀射时方向恰好垂直于BC边，可知折射角根据光的折射定律可得入射角正弦(2)发生全反射时可知临界角从P点发出的光线，照射到AB上的M点恰好发生全反射，可知光线照射到MA段时，都会发生全反射。从M点反射的光线，照射到AC上R点时，根据几何关系可知，在AC上的入射角为53o，也发生全反射；在MA段上某点N反射的光线，在AC上经Q点反射，恰好达到临界角37o，由于为直角三角形，可求出在N点的入射角为53o，如图所示在中，根据正弦定理而代入数据可得同理在，根据正弦定理代入数据可得因此